Pruebas de acceso a facultades, escuelas técnicas superiores y colegios universitarios

Ejercicio primero

Problemas

1. Un hilo conductor, rectilíneo e indefinido, situado en el vacío sobre el eje OZ de un sistema de referecia cartesiano (OXYZ), transporta una corriente eléctrica de intensidad I = 2 A en el sentido positivo de dicho eje. Calcular la fuerza magnética que actuará sobre una partícula cargada, con q = 5 C, en el instante que pasa por el punto (0 , 4 , 0) m con una velocidad v = 20 j m/s.

   Dato: μ_o = 4π·10^-7 Tm A^-1

2. Si el bario tiene una función de trabajo de 2,48 eV, calcular la energía cinética máxima de los electrones que emitirá al ser iluminado con luz de longitud de onda de 480 nm ¿Cuál es la velocidad de estos electrones?

   Datos: Velocidad de la luz, c = 3·10⁸ m/s; cte. de Planck, h = 6,63·10^-34 J·s; masa del electrón, m_e = 9,11·10^-31 Kg; carga del electrón, e = 1,6·10^-19 C.

Cuestiones

1. Determina el campo gravitatorio (módulo, dirección y sentido) resultante de los campos gravitatorios individuales de la Tierra y del Sol, en un punto situado en la recta que une la Tierra y el Sol, y a una distancia de 4·10⁵ Km del centro de la Tierra.

   Datos: G = 6,67·10^-11 N·m²·Kg^-2; M_Tierra = 5,98·10²⁴ Kg; M_Sol = 1,99·10³⁰ Kg; D_Tiera-Sol = 15·10⁷ Km

2. Determina la ecuación de una onda armónica progresiva, de amplitud 10, frecuencia 600 y velocidad 3·10⁸ (unidades en el S.I.)
3. ¿Cómo se explica el arco iris?
4. Describir las reacciones nucleares de fusión y fisión ¿Por qué en ambas reacciones se desprende energía?

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Ejercicio segundo

Problemas

1. La distancia entre el Sol y Mercurio es de 57,9·10⁶ Km y entre el Sol y la Tierra es de 49,6·10⁶ Km. Suponiendo que las órbitas de ambos planetas son circulares, calcular su velocidad de rotación alrededor del Sol.
2. Dado un espejo esférico cóncavo y un objeto de altura h, construir el esquema de rayos que proporcione su posición (real o virtual, derecha o invertida) y su tamaño (menor o mayor), en los siguientes casos:
   1. El objeto se encuentra entre el foco y el centro de la curvatura del espejo.
   2. El objeto se encuentra a una distancia del espejo menor que la de la distancia focal.
   3. El objeto se encuentra a una distancia del espejo mayor que el radio de la curvatura.

Cuestiones

1. Un cuerpo de 800 g de masa describe un movimiento armónico simple con una elongación máxima de 30 cm y un período de 2 s. Calcular su máxima energía cinética.
2. Enunciar la ley de Faraday. Significado de la ley de Lenz.
3. Supongamos dos sistemas de referencia (O, x, y, z) y (O', x', y', z') tales que O' se desplaza respecto de O a lo largo del eje Ox con velocidad constante v. Obtener a partir de las transformaciones de Galileo las relaciones entre las velocidades y aceleraciones de un punto en ambos sistemas de referencia. ¿Qué conclusiones se pueden extraer del resultado?
4. El núcleo ³²₁₅P se desintegra emitiendo un electrón, ³²₁₅P ⇒ ^A_ZX+⁰_-1e, determinar los valores de A y Z del núcleo hijo. Si la masa atómica del ³²₁₅P es 31,973908 u y la energía cinética del electrón es 1,71 MeV, calcular la masa del núcleo X.